M501J/JAC シリーズ

発電事業用大型ガスタービン - 60Hz用

最先端技術を適用した最新鋭・大容量60Hz発電用ガスタービン

製品特徴

ガスタービン単体出力: 45万kW 級

コンバインドサイクル出力: 66 / 133万kW 級

コンバインドサイクル効率: 64% 超

営業運転時間合計（Jシリーズ/2025年12月現在）: 320万時間以上

世界最高クラスのコンバインドサイクル効率64%以上を達成
累計320万時間以上の運転実績を支える高い信頼性を実現
30%（体積比）の水素を混合した燃料も利用可能で、カーボンニュートラルの早期実現に貢献
石炭焚き火力発電設備に比べて、CO₂排出量を約65％削減

Featured Case Studies

石炭から天然ガスへ、持続可能な発電モデルを構築

三菱重工は2020年12月、カナダの発電会社キャピタル・パワー社が所有するジェネシー発電所向けに、M501JAC形ガスタービン2基を受注しました。このアップグレードにより出力が70％増加、カナダで最も効率的な天然ガス火力GTCC発電設備へ。

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全体構造

ガスタービンの本体は、1970年代初頭に採用され50年以上にわたって実績を積み重ねた基本構造を踏襲しています。その主なものは次のとおりです：

熱影響の少ない空気圧縮機側軸端での駆動方式
シンプルな1軸、2軸受支持の組み立て式ローター
コンバインドサイクルの配置に有利な軸流排気
分解点検の容易な水平2分割の車室構造

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主要構成技術

圧縮機

圧縮機は、3次元先進設計による軸流式であり、前方段での衝撃波発生による損失を低減し、中後方段での摩擦損失を低減することで性能向上を図りました。入口案内翼と前方3段の可変静翼を制御することにより、起動時の安定的な運転と、コンバインドサイクルの部分負荷性能の改善を図っています。

燃焼器

Gシリーズにて実績のある蒸気冷却方式を採用、燃料と空気のより均質な混合を促進させる改良形燃料ノズルを採用、タービン入口温度の上昇にもかかわらず、Gシリーズと同等のNOx排出濃度を実現しました。 JACシリーズでは、燃焼器を空冷式とし、ボトミングサイクルからの冷却用蒸気が不要となるため、プラントの柔軟な運用が可能となりました。

タービン

Gシリーズに比べてタービン入口温度が100℃高くなりましたが、国家プロジェクトとして実施した「1,700℃級ガスタービン技術開発」の成果である高性能冷却技術と先進遮熱コーティング（TBC）を適用、従来機並の翼メタル温度を維持しています。

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安定運用を支える燃焼器技術

長期検証 - ガスタービン技術を前進させる第二T地点

三菱重工は、開発したガスタービンを実証発電設備で検証した後に、お客様に納入するという独自のアプローチをとっています。高砂製作所（兵庫県高砂市）内にある地域の電力網に接続した実証設備複合サイクル発電所（第二T地点）において、実際の発電所と同じ運転を行いながら、新開発技術の長期的な信頼性検証を行っています。製品性能および耐久性を確認するため、約1年（8,000時間）以上の実証運転を行い、お客様へ引き渡し後の故障のリスクを最小限に抑えます。

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水素利用対応能力

三菱重工は、水素燃焼技術における業界リーダーとしての地位を確立しています。水素燃料の取り扱いに関する豊富な経験とノウハウを活かし、お客様の水素燃料活用を支援します。三菱重工の技術を適用することにより、お客様は既存のガスタービン・コンバインドサイクル発電プラント（GTCC）を水素混焼に転換してCO₂排出量を削減することが出来ます。さらに将来的には、最小限の改造で 100% 水素燃焼に転換することも可能となります。

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構造要目

		M501JAC
圧縮機	段数	15
燃焼器	個数	16
燃焼器	冷却方式	空気冷却
タービン	段数	4
ロータの形式		1軸形
出力軸		圧縮機側
定格回転速度		3,600 rpm
ガスタービン本体	長さ×幅×高さ	15.0×5.6×5.6 m
ガスタービン本体	概略重量	347 ton

ガスタービン単体性能

		M501JAC
周波数		60 Hz
ISO定格出力		453,000kW
熱効率		44.0 % LHV
熱消費率（LHV基準）		8,182 kJ/kWh
排ガス流量		815 kg/s
排ガス温度		649 ℃
排気排出物	NOx	25 ppm@15%O₂
排気排出物	CO	9 ppm@15%O₂
ターンダウン負荷		50 %
負荷変化率		42,000 kW/分
起動時間		30 分

コンバインドサイクル性能

		M501JAC
1 on 1（一軸形）	プラント出力	664,000 kW
1 on 1（一軸形）	プラント熱効率	＞64.0 % LHV
2 on 1	プラント出力	1,332,000 kW
2 on 1	プラント熱効率	＞64.2 % LHV

配置例 - 一軸形

ガスタービン
蒸気タービン
発電機
吸気フィルタ
排ガスボイラ
電気・制御パッケージ
主変圧器
復水器

配置例 - 別軸形（2 on 1）

ガスタービン
GT発電機
蒸気タービン
ST発電機
吸気フィルタ
排ガスボイラ
電気・制御パッケージ
GT主変圧器
ST主変圧器
復水器

代表的な実績

関西電力株式会社

国・地域	日本
プラント	関西電力・姫路第二発電所
プラント仕様	コンバインドサイクル× 6台
営業運転開始	2013年（最終号機2015年）

Capital Power Corporation

国・地域	カナダ
プラント	ジェネシー発電所1、2号機
プラント仕様	コンバインドサイクル× ２台
営業運転開始	2023年

J-POWER USA

国・地域	アメリカ
プラント	ジャクソン火力発電所
プラント仕様	コンバインドサイクル× ２台
営業運転開始	2022年

その他実績

顧客 / プラント	国・地域	営業運転開始	プラント仕様×台数
Comisión Federal de Electricidad (CFE) / Salamanca	メキシコ	2025	Combined cycle × 2
Suncor Energy Inc. / Suncor Base plant complex	カナダ	2025	Combined cycle × 2
Alabama Power Co. / Barry Power Plant	アメリカ	2023	Combined cycle × 1
Power South Energy Cooperative / Lawman Energy Center Unit #1/2	アメリカ	2023	Combined cycle × 1
Mexico Infrastructure Partners / Tamzunchale Ⅱ	メキシコ	2022	Combined cycle × 1